مقدمة:
تعد الأرض الكوكب الوحيد المعروف في نظامنا الشمسي الذي يحتوي على غلاف جوي، وهو عبارة عن طبقة من الغازات التي تحيط بالكوكب والتي تساعد في الحفاظ على الحياة عليه. وتتكون هذه الطبقة من مزيج من الغازات المختلفة، لكن الأكسجين والنيتروجين هما الغازان الأكثر وفرة فيها. ويبلغ متوسط سمك الغلاف الجوي للأرض حوالي 100 كيلومتر، لكنه يصبح أرق كلما ابتعدنا عن سطح الأرض. وعند حافة الغلاف الجوي، يكون الضغط الجوي منخفضًا جدًا لدرجة أنه لم يعد قادرًا على دعم الحياة.
1. ارتفاع الغلاف الجوي:
يرتفع الغلاف الجوي للأرض حوالي 100 كيلومتر فوق سطح الأرض، لكنه يصبح أرق كلما ابتعدنا عن السطح.
ينقسم الغلاف الجوي إلى خمس طبقات رئيسية، وهي:
– التروبوسفير: وهي الطبقة الأقرب إلى سطح الأرض، وتتميز بدرجة حرارتها المرتفعة نسبيًا.
– الستراتوسفير: وهي الطبقة التي تقع فوق التروبوسفير، وتتميز بانخفاض درجة حرارتها مع الارتفاع.
– الميزوسفير: وهي الطبقة التي تقع فوق الستراتوسفير، وتتميز بارتفاع درجة حرارتها مع الارتفاع.
– الثيرموسفير: وهي الطبقة التي تقع فوق الميزوسفير، وتتميز بدرجة حرارتها المرتفعة للغاية.
– إكزوسفير: وهي الطبقة الخارجية للغلاف الجوي، وتتميز بأنها رقيقة للغاية.
2. الضغط الجوي:
ينخفض الضغط الجوي مع الارتفاع عن سطح الأرض، وذلك لأن وزن الغازات فوقك يقل كلما ابتعدت عن السطح.
عند مستوى سطح البحر، يكون الضغط الجوي حوالي 1 ضغط جوي.
ينخفض الضغط الجوي إلى حوالي 0.1 ضغط جوي عند ارتفاع 10 كيلومتر فوق سطح الأرض.
ينخفض الضغط الجوي إلى حوالي 0.01 ضغط جوي عند ارتفاع 20 كيلومتر فوق سطح الأرض.
3. درجة الحرارة:
تختلف درجة حرارة الغلاف الجوي للأرض حسب الارتفاع.
تنخفض درجة الحرارة مع الارتفاع عن سطح الأرض، وذلك لأن الغازات في الغلاف الجوي تتمدد وتبرد كلما ابتعدت عن السطح.
في التروبوسفير، تنخفض درجة الحرارة بمعدل 6.5 درجة مئوية لكل كيلومتر من الارتفاع.
في الستراتوسفير، ترتفع درجة الحرارة مع الارتفاع، وذلك بسبب وجود طبقة الأوزون التي تمتص الأشعة فوق البنفسجية من الشمس.
في الميزوسفير، تنخفض درجة الحرارة مرة أخرى مع الارتفاع.
في الثيرموسفير، ترتفع درجة الحرارة مرة أخرى مع الارتفاع، وذلك بسبب امتصاص الأشعة السينية من الشمس.
4. التركيب الكيميائي:
يتكون الغلاف الجوي للأرض من مزيج من الغازات المختلفة، لكن الأكسجين والنيتروجين هما الغازان الأكثر وفرة فيها.
يشكل الأكسجين حوالي 21٪ من الغلاف الجوي، بينما يشكل النيتروجين حوالي 78٪.
تشمل الغازات الأخرى الموجودة في الغلاف الجوي ثاني أكسيد الكربون والهيليوم والأرجون والهيدروجين والميثان وثاني أكسيد النيتروجين والزينون.
تختلف تركيبة الغلاف الجوي للأرض حسب الارتفاع، وذلك لأن الغازات المختلفة لها كثافات مختلفة.
5. الأهمية البيئية:
يلعب الغلاف الجوي للأرض دورًا مهمًا في الحفاظ على الحياة على الكوكب.
يساعد الغلاف الجوي على تنظيم درجة حرارة الأرض، وذلك عن طريق حبس حرارة الشمس ومنعها من الهروب إلى الفضاء.
يساعد الغلاف الجوي أيضًا على حماية الأرض من الأشعة فوق البنفسجية الضارة من الشمس.
يحتوي الغلاف الجوي أيضًا على الغازات الضرورية للحياة، مثل الأكسجين والنيتروجين.
6. التلوث الجوي:
يتعرض الغلاف الجوي للأرض للتلوث بسبب الأنشطة البشرية المختلفة، مثل حرق الوقود الأحفوري وإزالة الغابات.
يؤدي تلوث الغلاف الجوي إلى تغير المناخ، وذلك لأن الغازات الملوثة تحبس حرارة الشمس ومنعها من الهروب إلى الفضاء.
يؤدي تلوث الغلاف الجوي أيضًا إلى مشاكل صحية مختلفة، مثل أمراض الجهاز التنفسي وأمراض القلب والأوعية الدموية.
7. حماية الغلاف الجوي:
هناك العديد من الأشياء التي يمكننا القيام بها لحماية الغلاف الجوي للأرض، مثل:
التقليل من استخدام الوقود الأحفوري.
زيادة استخدام الطاقة المتجددة.
زراعة الأشجار.
تقليل استخدام المواد الكيميائية الضارة.
الخاتمة:
الغلاف الجوي للأرض هو نظام معقد ودقيق، وهو يلعب دورًا مهمًا في الحفاظ على الحياة على الكوكب. وتؤدي الأنشطة البشرية المختلفة إلى تلوث الغلاف الجوي، مما يؤدي إلى تغير المناخ والمشاكل الصحية المختلفة. لذلك، من المهم أن نتخذ خطوات لحماية الغلاف الجوي من التلوث.